寇植達(dá)

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710119）

關(guān)于孔系位置度標(biāo)注和檢測方法的研究與探討

寇植達(dá)

（陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，陜西 西安 710119）

∶在孔系形位公差的要求中，應(yīng)用最多的是位置度公差，而位置度是一種綜合性公差，可以包含多種形位公差在內(nèi)，同時(shí)最大實(shí)體原則也在位置度標(biāo)注中應(yīng)用最多，因此，很多設(shè)計(jì)人員對位置度公差的標(biāo)注并不是十分了解，經(jīng)常出現(xiàn)標(biāo)注方式不正確，導(dǎo)致檢測的方法的不正確，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量的保證。本文結(jié)合實(shí)際的案例對孔系位置的標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法進(jìn)行了深入的研究和探討，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和檢測人員提供了很好理論依據(jù)，從而更好的指導(dǎo)工作的開展。

∶位置度；最大實(shí)體；孔系；檢測

10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.09.075

CLC NO.: U466Document Code: AArticle ID: 1671-7988 (2016)09-219-03

1、位置度公差的釋義

1）位置度公差描述的是被測要素實(shí)際位置對理想位置允許的變動(dòng)區(qū)域，因此位置度有點(diǎn)的位置度、線的位置度、面的位置度。而位置度用的最多的是要素（孔）組的位置度。

2）標(biāo)注：位置度公差主要由理論正確尺寸、公差框格和基準(zhǔn)部分組成。

3）理論正確尺寸：在位置度公差標(biāo)注中，理論正確尺寸是確定各要素理想位置的尺寸，該尺寸不直接附帶公差。

2、位置度公差的方向

1）僅一個(gè)方向的位置度公差

在一個(gè)方向上給定位置度公差。此時(shí)，公差帶是距離為給定的公差值，且以理論位置為中心對稱分布的兩條平行直線（或兩平行平面）之間的區(qū)域，公差帶的寬度方向是框格指引箭頭所指的方向。

2）兩個(gè)方向的位置度公差

在相互垂直的兩個(gè)方向上給定位置度公差。此時(shí)，公差帶是兩相互垂直的距離為給定公差值且以軸線的理想位置為中心對稱配置的兩平行平面之間的區(qū)域。兩個(gè)公差值可以不相等或相等。

3）任意方向的位置度公差

在任意方向上給定位置公差。此時(shí)，公差帶是直徑為給定的公差值，且以理想位置為中心（或軸線）的圓、球（或圓柱）內(nèi)的區(qū)域。

4）復(fù)合位置度

如果一組要素內(nèi)相互之間的位置關(guān)系用位置度公差標(biāo)注，整組要素（幾何圖框）相對其他要素也用位置度公差定位，則應(yīng)分別滿足各自的要求。

對同一組要素給定的復(fù)合位置度公差，其標(biāo)注可由上下兩個(gè)框格組成：上框格給出整組要素的定位公差，下框格給出一組要素內(nèi)各要素相互之間的位置度公差。

3、位置度公差的標(biāo)注原則

3.1三基面體系

三基面體系是由三個(gè)垂直的平面組成。這三個(gè)平面按功能要求分別稱為第一基準(zhǔn)面、第二基準(zhǔn)面和第三基準(zhǔn)面。

1）由提取表面建立基準(zhǔn)體系

第一基準(zhǔn)平面由第一基準(zhǔn)提取表面建立，為該提取表面的擬合平面；

第二基準(zhǔn)平面由第二基準(zhǔn)提取表面建立，為該提取表面垂直于第一基準(zhǔn)平面的擬合平面；

第三基準(zhǔn)平面由第三基準(zhǔn)提取表面建立，為該提取表面垂直于第一和第二基準(zhǔn)平面的擬合平面。

2）由提取中心線建立基準(zhǔn)體系

由提取中心線建立的基準(zhǔn)軸線構(gòu)成兩基準(zhǔn)平面的交線。當(dāng)基準(zhǔn)軸線為第一基準(zhǔn)時(shí)，該軸線構(gòu)成第一和第二基準(zhǔn)平面的交線，當(dāng)基準(zhǔn)軸線為第二基準(zhǔn)時(shí)，該軸線垂直于第一基準(zhǔn)平面，構(gòu)成第二和第三基準(zhǔn)平面的交線。

3）由提取中心面建立基準(zhǔn)體系時(shí)，該提取中心面的擬合平面構(gòu)成第一基準(zhǔn)面。

3.2基準(zhǔn)的順序

圖1

體現(xiàn)三基面體系時(shí)，必須注意基準(zhǔn)的順序。圖1模擬了基準(zhǔn)平面與基準(zhǔn)要素之間的關(guān)系。

3.3常見基本體系的建立

1）板類零件三基面體系，圖2。

2）盤類零件三基面體系，圖3。

圖2

圖3

由上可知：三基面體系不是一定要用三個(gè)基準(zhǔn)框格來表示的。對于板類零件，用三個(gè)基準(zhǔn)框格來表示三基面體系；對于盤類零件，只要用二個(gè)基準(zhǔn)框格，就已經(jīng)表示三基面體系了。

上面是從三基面體系的原理來論述基準(zhǔn)框格的表示數(shù)量，在實(shí)際使用中，只需能滿足零件的功能要求，無需強(qiáng)調(diào)基準(zhǔn)框格的數(shù)量多少。

在實(shí)際工作中，大量接觸到的三基面體系原理為一面兩銷。

4、位置度的測量

對于位置度的測量，在目前制造行業(yè)主要采用位置度綜合檢具和三坐標(biāo)測量機(jī)兩種手段。

4.1綜合檢具

綜合檢具主要是根據(jù)零件的位置度要求，針對某些被測要素而專門設(shè)計(jì)，它具有檢測效率高、可以實(shí)現(xiàn)在線檢測、可以體現(xiàn)最大實(shí)體，一次性投入小等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)是通用性小，僅能定性的測量不能判斷方向，而且僅適合在同一基本坐標(biāo)系的位置度測量。

4.2三坐標(biāo)測量

三坐標(biāo)測量機(jī)檢測零件的位置度采用的坐標(biāo)測量的方法，它可以編輯測量程序?qū)崿F(xiàn)零件位置度的自動(dòng)測量，有效減少人為誤差，同時(shí)可以按照零件上的基準(zhǔn)，自動(dòng)建立一個(gè)三維坐標(biāo)系，很方便的把各孔的位置度測量并計(jì)算出來，具有通用性好，可以測出具體的偏差方向和值，對生產(chǎn)和零件加工調(diào)試具有很好的指導(dǎo)作用。

缺點(diǎn)是測量效率低、一次性投入成本大。

在三坐標(biāo)測量中，通常我們使用右手螺旋定則通過3-2-1法根據(jù)標(biāo)注的基準(zhǔn)結(jié)合三基面坐標(biāo)系來建立工件坐標(biāo)系。建立過程需要嚴(yán)格遵守以下三個(gè)步驟來確立最終的工件坐標(biāo)系：（1）找正基準(zhǔn)面（基準(zhǔn)軸），建立工件的第一軸；（2）確定工件的正確軸向方向，建立第二軸，系統(tǒng)根據(jù)右手定則自動(dòng)生成第三軸；（3）設(shè)置工件三個(gè)軸向的坐標(biāo)原點(diǎn)。

5、位置度公差標(biāo)注的注意事項(xiàng)

5.1基準(zhǔn)的選擇

位置度公差標(biāo)注中很重要的一點(diǎn)就是基準(zhǔn)的選擇，結(jié)合前面提到的示例可以看出，基準(zhǔn)的標(biāo)注就決定了零件的功能要求。因此在基準(zhǔn)選擇上要考慮以下因素：

第一，產(chǎn)品功能要求。殼體零件主要起到對軸、齒輪等傳動(dòng)件的支撐和定位作用，因此整個(gè)傳動(dòng)系的傳動(dòng)原理以及裝配定位基準(zhǔn)便是決定基準(zhǔn)選擇的最重要的因素。

第二，產(chǎn)品測量基準(zhǔn)。在基準(zhǔn)標(biāo)注的過程中，要了解位置度公差帶的形式，確保檢測時(shí)不缺少基準(zhǔn)。我公司目前個(gè)別產(chǎn)品圖由于基準(zhǔn)標(biāo)識不明，而三坐標(biāo)測量人員對圖紙的理解不一致，從而導(dǎo)致各個(gè)測量室之間對同一產(chǎn)品的評價(jià)基準(zhǔn)不一樣，因此零件的合格判定也就存在誤判。

第三，加工工藝方法。在滿足產(chǎn)品功能的要求前提下，設(shè)計(jì)人員需要了解產(chǎn)品的加工工藝，為后續(xù)做到工藝基準(zhǔn)、測量基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的統(tǒng)一打好基礎(chǔ)。

[1]張國雄.三坐標(biāo)測量機(jī).天津.天津大學(xué)出版社.1999.

[2]陳曉華.對應(yīng)用最大實(shí)體要求的研究 長春 機(jī)械設(shè)計(jì) 2010.

[3]呂淑萍.不同公差原則在位置度公差中的應(yīng)用 大連 設(shè)計(jì)與研究2005.

[4]周明貴.設(shè)計(jì)圖樣中形位公差的合理確定 咸陽 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造.

[5]周耀文.盤類零件尺寸公差、形位公差綜合檢具設(shè)計(jì) 哈爾濱 機(jī)械工程師 2006.

The Research AndDiscussion About Holes Position Dimensioning And The Detection Methods

Kou Zhida
（Shannxi Fast Gear Co., Ltd, Shaanxi Xi'an 710119）

In therequirements of holes GD&T, the position tolerance is most widely used, but the position tolerance is a comprehensive tolerance which includes a variety of GD&T. Meanwhile, maximum material principle(MMP) is also widely used in the holes position dimensioning. Therefore, many designersdo not understand well about the position dimensioning. Incorrect dimensioning often leads to incorrect detection methods, and thus affects the product quality. We conducted a in-depth study about the standard and detection methods of holes position with actual case in this article, which lays a good theoretical basis for product designers and QC,and thus provides better guidance for work.

position; MMP; holes; detection

∶U466

∶A

∶1671-7988 (2016)09-219-03

寇植達(dá)(1982-) ，男，就職于陜西法士特齒輪有限責(zé)任公司，主要從事汽車變速器機(jī)械加工工藝工作。